Máy đo tốc độ vòng quay
Một tachometer ( cuộc cách mạng toa , tach , rev toa , đo RPM ) là một công cụ đo tốc độ quay của một trục hoặc ổ đĩa, như trong một động cơ hoặc máy khác. [1] Thiết bị này thường hiển thị số vòng quay trên phút (RPM) trên mặt số tương tự đã được hiệu chỉnh, nhưng màn hình kỹ thuật số ngày càng phổ biến.
Từ này xuất phát từ tiếng Hy Lạp τάχος ( tác dụng "tốc độ") và μέτρον ( métron "đo"). Về cơ bản các từ máy đo tốc độ và máy đo tốc độ có nghĩa giống hệt nhau: một thiết bị đo tốc độ. Theo quy ước tùy ý, trong thế giới ô tô, một loại được sử dụng cho động cơ và loại kia dùng cho tốc độ của xe. Trong danh pháp kỹ thuật chính thức, các thuật ngữ chính xác hơn được sử dụng để phân biệt hai thuật ngữ này.
Lịch sử
Máy đo tốc độ cơ học đầu tiên dựa trên việc đo lực ly tâm , tương tự như hoạt động của bộ điều tốc ly tâm . Người phát minh được giả định là kỹ sư người Đức Dietrich Uhlhorn ; ông đã sử dụng nó để đo tốc độ của máy móc vào năm 1817. [ cần dẫn nguồn ] Kể từ năm 1840, nó đã được sử dụng để đo tốc độ của đầu máy xe lửa .
Trong ô tô, xe tải, máy kéo và máy bay
Đồng hồ tốc độ hoặc bộ đếm vòng quay trên ô tô, máy bay và các phương tiện khác hiển thị tốc độ quay của trục khuỷu của động cơ và thường có các dấu hiệu cho biết phạm vi tốc độ quay an toàn. Điều này có thể hỗ trợ người lái trong việc lựa chọn cài đặt ga và hộp số phù hợp với điều kiện lái xe. Sử dụng trong thời gian dài ở tốc độ cao có thể gây ra hiện tượng bôi trơn không đủ , quá nhiệt (vượt quá khả năng của hệ thống làm mát), vượt quá khả năng tốc độ của các bộ phận phụ của động cơ (ví dụ van rút lò xo), do đó gây mòn quá mức hoặc hỏng hóc vĩnh viễn động cơ. Điều này áp dụng hơn cho hộp số tayhơn là tự động. Trên tương tự máy đo tốc độ, tốc độ cao hơn tốc độ hoạt động an toàn tối đa thường được thể hiện bằng diện tích đo đánh dấu màu đỏ, làm tăng sự biểu hiện của " redlining " một động cơ - vòng quay động cơ lên đến giới hạn an toàn tối đa. Hầu hết các xe ô tô hiện đại thường có bộ giới hạn vòng tua điện tử giới hạn tốc độ động cơ để tránh hư hỏng. Động cơ diesel với hệ thống phun cơ khí truyền thống có một không thể thiếu thống đốc , giúp ngăn chặn quá tăng tốc động cơ, do đó máy đo tốc độ trong xe và máy móc lắp động cơ như vậy đôi khi thiếu một redline .
Trong các loại xe như máy kéo và xe tải, máy đo tốc độ thường có các ký hiệu khác, thường là vòng cung màu xanh lá cây hiển thị phạm vi tốc độ mà động cơ tạo ra mô-men xoắn cực đại , điều này được người điều khiển các loại xe này quan tâm hàng đầu. Máy kéo được trang bị hệ thống ngắt điện (PTO) có máy đo tốc độ hiển thị tốc độ động cơ cần thiết để quay PTO ở tốc độ tiêu chuẩn mà hầu hết các thiết bị điều khiển bằng PTO yêu cầu. Ở nhiều nước, máy kéo bắt buộc phải có đồng hồ tốc độđể sử dụng trên một con đường. Để tiết kiệm việc lắp mặt số thứ hai, máy đo tốc độ của xe thường được đánh dấu bằng thang thứ hai theo đơn vị tốc độ. Thang đo này chỉ chính xác ở một số bánh răng nhất định, nhưng vì nhiều máy kéo chỉ có một bánh răng thực tế để sử dụng trên đường nên điều này là đủ. Máy kéo có nhiều 'bánh răng đường' thường có đồng hồ đo tốc độ với nhiều hơn một thang tốc độ. Máy bay đo tốc độ có một vòng cung màu xanh lá cây hiển thị phạm vi tốc độ bay được thiết kế của động cơ.
Trong các xe cũ hơn, máy đo tốc độ được điều khiển bởi sóng điện áp RMS từ phía có độ căng thấp (LT) của cuộn dây đánh lửa , [2] trong khi trên các xe khác (và gần như tất cả các động cơ diesel không có hệ thống đánh lửa) tốc độ động cơ được xác định bởi tần số từ phát điện đầu ra tachometer. Đây là từ một kết nối đặc biệt được gọi là "vòi AC", là kết nối với một trong những đầu ra cuộn dây của stato, trước bộ chỉnh lưu. Đồng hồ tốc độ được điều khiển bằng cáp quay từ bộ truyền động được lắp vào động cơ (thường là trên trục cam ) - thường là trên các máy móc đơn giản chạy bằng động cơ diesel có hệ thống điện cơ bản hoặc không có. Trên EMS gần đâyđược tìm thấy trên các phương tiện hiện đại, tín hiệu cho máy đo tốc độ thường được tạo ra từ một ECU lấy thông tin từ cảm biến tốc độ trục khuỷu hoặc trục cam .
Kỹ thuật giao thông
Đồng hồ đo tốc độ được sử dụng để ước tính tốc độ và lưu lượng (lưu lượng) giao thông. Một chiếc xe được trang bị cảm biến và tiến hành "chạy nhanh" để ghi lại dữ liệu giao thông. Những dữ liệu này thay thế hoặc bổ sung cho dữ liệu dò vòng lặp . Để có được kết quả có ý nghĩa thống kê, yêu cầu số lần chạy cao và độ chệch được đưa ra theo thời gian trong ngày, ngày trong tuần và theo mùa. Tuy nhiên, do chi phí, khoảng cách (mật độ bộ dò vòng thấp hơn làm giảm độ chính xác của dữ liệu) và độ tin cậy tương đối thấp của bộ phát hiện vòng (thường 30% trở lên không hoạt động tại bất kỳ thời điểm nào), chạy tach vẫn là một thực tế phổ biến.
Trong xe lửa và phương tiện đường sắt hạng nhẹ
Các thiết bị cảm biến tốc độ, được gọi là "máy phát xung bánh xe" (WIG), đầu dò tốc độ hoặc máy đo tốc độ được sử dụng rộng rãi trong các phương tiện giao thông đường sắt. Các loại phổ biến bao gồm cảm biến đĩa có rãnh cách ly quang [3] và cảm biến hiệu ứng Hall .
Cảm biến hiệu ứng Hall thường sử dụng mục tiêu quay gắn với bánh xe, hộp số hoặc động cơ. Mục tiêu này có thể chứa nam châm hoặc nó có thể là một bánh xe có răng. Các răng trên bánh xe thay đổi mật độ từ thông của một nam châm bên trong đầu cảm biến. Đầu dò được gắn với đầu của nó một khoảng cách chính xác từ bánh xe mục tiêu và phát hiện răng hoặc nam châm đi qua mặt của nó. Một vấn đề với hệ thống này là khe hở không khí cần thiết giữa bánh xe mục tiêu và cảm biến cho phép bụi sắt từ khung gầm của xe tích tụ trên đầu dò hoặc mục tiêu, ngăn cản chức năng của nó.
Các cảm biến Opto-isolator được bọc hoàn toàn để ngăn chặn sự xâm nhập từ môi trường bên ngoài. Các bộ phận tiếp xúc duy nhất là một đầu nối phích cắm kín và một ngã ba ổ đĩa, được gắn vào bên trong một đĩa có rãnh thông qua một ổ trục và con dấu. Đĩa có rãnh thường được kẹp giữa hai bảng mạch chứa một quang diode , quang bán dẫn , bộ khuếch đại và mạch lọc tạo ra đầu ra tàu xung sóng vuông được tùy chỉnh theo yêu cầu điện áp và xung của khách hàng. Các loại cảm biến này thường cung cấp 2 đến 8 kênh đầu ra độc lập có thể được lấy mẫu bởi các hệ thống khác trên xe như hệ thống điều khiển tàu tự động và bộ điều khiển lực đẩy / phanh.
Các cảm biến được gắn xung quanh chu vi của đĩa cung cấp các đầu ra được mã hóa vuông góc và do đó cho phép máy tính của xe xác định hướng quay của bánh xe. Đây là một yêu cầu pháp lý ở Thụy Sĩ để ngăn chặn rollbackkhi bắt đầu từ bế tắc. Nghiêm ngặt, những thiết bị như vậy không phải là máy đo tốc độ vì chúng không cung cấp khả năng đọc trực tiếp tốc độ quay của đĩa. Tốc độ phải được tính từ bên ngoài bằng cách đếm số lượng xung trong một khoảng thời gian. Rất khó để chứng minh một cách chắc chắn rằng chiếc xe đang đứng yên, ngoại trừ việc đợi một thời gian nhất định để đảm bảo rằng không có xung đột nào xảy ra nữa. Đây là một lý do tại sao thường có độ trễ giữa thời gian tàu dừng, theo nhận định của hành khách và các cửa được mở ra. Thiết bị đĩa có rãnh là cảm biến điển hình được sử dụng trong hệ thống đồng hồ đo đường cho phương tiện giao thông đường sắt, chẳng hạn như được yêu cầu cho hệ thống bảo vệ xe lửa - đặc biệt là Hệ thống kiểm soát tàu hỏa châu Âu .
Cũng như cảm biến tốc độ, các đầu dò này thường được sử dụng để tính toán quãng đường đã đi bằng cách nhân số vòng quay của bánh xe với chu vi bánh xe.
Chúng có thể được sử dụng để tự động hiệu chỉnh đường kính bánh xe bằng cách so sánh số vòng quay của mỗi trục với bánh xe chính đã được đo bằng tay. Vì tất cả các bánh xe di chuyển cùng một quãng đường nên đường kính của mỗi bánh xe tỷ lệ thuận với số vòng quay của nó so với bánh xe chính. Việc hiệu chuẩn này phải được thực hiện trong khi lái xe ở tốc độ cố định để loại trừ khả năng trượt / trượt bánh xe dẫn đến sai số trong tính toán. Hiệu chuẩn tự động kiểu này được sử dụng để tạo ra tín hiệu lực kéo và phanh chính xác hơn, đồng thời cải thiện khả năng phát hiện trượt bánh xe.
Một điểm yếu của các hệ thống dựa vào chuyển động quay của bánh xe để đo tốc độ và đo đường là bánh xe lửa và đường ray rất trơn và độ ma sát giữa chúng thấp, dẫn đến tỷ lệ lỗi cao nếu bánh xe trượt hoặc trượt. Để bù đắp điều này, các đầu vào đo mùi thứ cấp sử dụng các đơn vị radar Doppler bên dưới tàu để đo tốc độ một cách độc lập.
Trong bản ghi âm thanh tương tự
Trong ghi âm tương tự , máy đo tốc độ là một thiết bị đo tốc độ của băng âm thanh khi nó đi qua đầu. Trên hầu hết các máy ghi băng âm thanh, máy đo tốc độ (hay đơn giản là "tach") là một trục xoay tương đối lớn gần ngăn xếp đầu ERP , được cách ly khỏi trục nạp và trục tiếp nhận bằng bộ làm mát căng thẳng.
Trên nhiều máy ghi, trục xoay của máy đo tốc độ được nối bằng trục với một nam châm quay tạo ra từ trường thay đổi trên bóng bán dẫn hiệu ứng Hall . Các hệ thống khác kết nối trục chính với một kính nhấp nháy , thay đổi ánh sáng và bóng tối trên một diode quang .
Thiết bị điện tử truyền động của máy ghi âm sử dụng tín hiệu từ máy đo tốc độ để đảm bảo rằng băng được phát ở tốc độ thích hợp. Tín hiệu được so sánh với tín hiệu tham chiếu ( tinh thể thạch anh hoặc dòng điện xoay chiều từ nguồn điện lưới ). Sự so sánh của hai tần số sẽ thúc đẩy tốc độ của băng tải. Khi tín hiệu tach và tín hiệu tham chiếu khớp nhau, quá trình vận chuyển băng được cho là "ở tốc độ". (Cho đến ngày nay trên phim trường, đạo diễn gọi "Âm thanh cuộn!" Và nhân viên âm thanh trả lời "Tốc độ âm thanh!" Đây là dấu tích của những ngày mà các thiết bị ghi âm cần vài giây để đạt được tốc độ quy định.)
Việc điều chỉnh tốc độ băng một cách hoàn hảo là rất quan trọng vì tai người rất nhạy cảm với những thay đổi về cao độ, đặc biệt là những thay đổi đột ngột và nếu không có hệ thống tự điều chỉnh để kiểm soát tốc độ của băng qua đầu, cao độ có thể trôi đi vài phần trăm. Hiệu ứng này được gọi là một wow -and- rung và hiện đại, tachometer-quy định băng boong có wow-and-rung động của 0,07%.
Đồng hồ tốc độ được chấp nhận để phát lại âm thanh có độ trung thực cao , nhưng không được chấp nhận để ghi đồng bộ với máy quay phim . Với những mục đích như vậy, phải sử dụng máy ghi đặc biệt ghi lại pilottone .
Tín hiệu máy đo tốc độ có thể được sử dụng để đồng bộ hóa một số máy băng với nhau, nhưng chỉ khi ngoài tín hiệu tach, một tín hiệu hướng được truyền đi để báo cho máy tớ biết máy chủ đang di chuyển theo hướng nào.
About Công nghệ TK
Không có nhận xét nào